JP2004233013A

JP2004233013A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2004233013A
Application number: JP2003025302A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Yoshida; 信一吉田
Original assignee: Toyo Radiator Co Ltd
Current assignee: Toyo Radiator Co Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】構造が簡単で製造し易く且つ、流路長の長い熱交換器の提供。
【解決手段】同一高さで略相似形の内筒１と中間筒２と外筒３とを、順に内側から外側に空間を開けて配置し、それらの上下両端を閉塞すると共に、内筒１と中間筒２との間に第１流路４を、中間筒２と外筒３との間に第２流路５を形成し、各流路に複数の部分仕切板８，９が設けられ、隣り合う部分仕切板８，９は交互に上部開口１０と下部開口１１とが夫々千鳥状に形成される。そして第１流路４，第２流路５に夫々一対のづつの出入口パイプ１２，１３を連結する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造が簡単で且つ、流路長を長くすることができる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱交換器には、多数のチューブを有するものと、多数の皿状プレートを積層したものとがある。
多数のチューブを有するものは、その両端部に細長いタンクを配置し、タンク内に複数の仕切板を設けて、各タンク内を分割することにより、各分割部に連通するチューブを介して内部流体を蛇行状に流通させ、流路長を長くすることができる。
また、プレート型の熱交換器でその流路長を長くするには、各皿状プレートの平面における中間部に複数の仕切部を立ち上げ形成する必要がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６２−１３９９６号公報（第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の流路長を長くした熱交換器は、多数のチューブまたはプレートを要し、部品点数が多くなりその組立てが面倒である欠点があった。
そこで本発明は、部品点数が比較的少なく且つ、製造容易で流路長の長い熱交換器を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、内筒（１）の外側に、夫々空間を空けて略相似形で且つ高さの等しい中間筒（２）と外筒（３）とが順に配置されて、内筒（１）と中間筒（２）との間に第１流路（４）が形成されると共に、中間筒（２）と外筒（３）との間に第２流路（５）が形成され、
その内筒（１）、中間筒（２）、外筒（３）の高さ方向両端が上蓋（６）および下蓋（７）で閉塞され、
前記第１流路（４）および第２流路（５）に、その周方向に互いに離間して複数の部分仕切板（８）（９）が、その流路の前記上蓋に近接した上部開口（１０）又は、下蓋に近接した下部開口（１１）を除いて、夫々の流路を閉塞するように高さ方向に配置され且つ、隣合う部分仕切板（８）（９）は交互に上部開口（１０）と下部開口（１１）とが千鳥に形成され、
前記第１流路（４）および第２流路（５）に夫々一対の出入口パイプ（１２）（１３）が連結される熱交換器である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
前記各部分仕切板（８）（９）間にインナーフィン（１４）が介装された熱交換器である。
【０００７】
請求項３に記載の本発明は、請求項２において、
前記インナーフィン（１４）は、前記上蓋（６）近傍および下蓋（７）近傍には配置されていない熱交換器である。
【０００８】
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記内筒（１）と前記中間筒（２）と外筒（３）との何れか一以上は、それを構成する金属板がその表面側および／または裏面側に直角に折り返し曲折されて、その曲折部に前記部分仕切板（８）（９）を一体に形成した熱交換器である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態を示す一部破断斜視略図であり、図２はそれを横断した平面略図である。また、図３はその中間筒２の製造工程の一例を示す説明図である。
この熱交換器は、夫々高さを同一とした略相似形の内筒１と中間筒２と外筒３とが夫々空間を開けて配置され、それらの上下が上蓋６，下蓋７で閉塞されている。夫々の内筒１，中間筒２，外筒３は、金属板を環状に曲折し、その継目を接続することにより形成できる。
【００１０】
中間筒２には多数の第１の部分仕切板８と第２の部分仕切板９とが、上蓋６側と下蓋７側に千鳥状に交互に配置され、第１の部分仕切板８はその上部に上部開口１０が、第２の部分仕切板９はその下部に下部開口１１が形成されている。そしてこれら部分仕切板８，９が、中間筒２の表面側および裏面側に夫々形成されている。そして内筒１と中間筒２との間に第１流路４が形成され、中間筒２と外筒３との間に第２流路５が形成されている。
またこの例では、内筒１，中間筒２，外筒３の外周が略方形に形成されている。なお、これを円筒形に形成することもできる。
【００１１】
そして図１および図２の例では、第１流路４に一対の出入口パイプ１３が連通し、第２流路５に一対の出入口パイプ１２が連通されている。夫々の出入口パイプ１２及び出入口パイプ１３は、平面における対角位置に配置されている。
内側に位置する一方の出入口パイプ１２から第１流体１５が第１流路４に導かれ、左回りと右回りとに分流して千鳥状に配置された部分仕切板８，９間を蛇行状に流通し、それが夫々半周して合流し、他方の出入口パイプ１２からそれが外部に導かれる。
また、外側に位置する一方の出入口パイプ１３からは第２流体１６が第２流路５内に導かれ、それが左回りと右回りとに二分されて夫々の部分仕切板８，９間を蛇行状に流通して、他方の出入口パイプ１３から外部に導かれる。そして第１流体１５と第２流体１６との間に熱交換が行われるものである。
【００１２】
なお、部分仕切板８，９間には夫々インナーフィン１４が介装される。インナーフィン１４の上下両端面と上蓋６，下蓋７との間には空間が設けられ、そこにタンク部が形成される。図３はその中間筒２の製造方法の一例を示すものであり、細長い金属板２ａに多数の部分仕切板８，９が金属板２ａの長手方向に交互に千鳥配置されている。そして部分仕切板９と部分仕切板８との間に、上下両端部に空間を残して、インナーフィン１４が配置され、それらと金属板２ａとが一体にろう付け固定される。そしてろう付け後に金属板２ａが方形の筒状に曲折形成され、それが内筒１と外筒３との間に介装される。そしてそれらの上下両端が環状の上蓋６および下蓋７で閉塞され、その閉塞部が溶接等の手段で接合される。
【００１３】
次に、図４は金属板２ａの他の実施の形態を示し、この例では、金属板２ａがその表面側および裏面側に直角に折り返し曲折部が形成され、その突出部が部分仕切板８，９を構成する。部分仕切板９には下側に孔が穿設されて下部開口１１を形成し、部分仕切板８には上側に孔が形成されそれが上部開口１０を構成する。そして部分仕切板９，８間に図４では図示しないインナーフィンが図３同様に接合されるものである。図４に示す金属板２ａも、前記同様にそのろう付け後に円筒状または角筒状に形成され、それが内筒１，外筒３内に図５の如く挿入される。そしてそれらの上下両端が図１同様に閉塞され且つ、第１流路４に一対の出入口パイプ１２が連通され、第２流路５に一対の出入口パイプ１３が連通される。
【００１４】
図６はその第２流体１６の流通状態を示し、部分仕切板８と部分仕切板９との間を流通する第２流体１６は、上部開口１０，下部開口１１を介して蛇行状に流通する。
なお、第１流路４内も同様に蛇行状に流通するが、好ましくは第２流体１６と第１流体１５とは夫々流通方向を逆向きとした対向流とすることがよい。
次に、図７は内筒１，外筒３に部分仕切板を形成したものであり、その上下に交互に図４と同様の上部開口，下部開口が形成される。
次に、図８の例は内筒１，中間筒２とに部分仕切板が設けられたものである。
【００１５】
次に、図９の例は一対の出入口パイプ１２，１３が完全仕切板１７を挟んで両側に近接した例である。そして第１流体１５及び第２流体１６が夫々第１流路４，第２流路５内を平面上で一周するように移動し且つ、上下方向に蛇行するものである。
このように完全仕切板１７の両側に一対づつの出入口パイプ１２，１３を近接配置することにより、より流路長の長い熱交換器を提供できる。
【００１６】
次に、図１０は図２の例において内筒１の内側にさらに補助内筒１ａを配置し、内筒１と補助内筒１ａとの間にも第２流路５を形成したものである。従って、第１流路４を流通する第１流体１５はその内筒１及び中間筒２を介して両面から第２流体１６と夫々熱交換される。
【００１７】
【発明の作用・効果】
本発明の熱交換器は、内筒１，中間筒２，外筒３間に形成される第１流路４と第２流路５とに、夫々複数の部分仕切板８，９がその上部開口１０，下部開口１１を千鳥にするように配置されたから、構造が簡単で各流路の長い熱交換器を容易に製造することができる。
【００１８】
上記構成において、各部分仕切板８，９間にインナーフィン１４を介装することができ、それによって熱交換性能を向上することができる。
上記構成において、インナーフィン１４は上蓋６，下蓋７近傍には配置しないこととすることができる。その場合には、インナーフィン１４の上下両端に流路のタンク部が形成され、インナーフィン１４の各部に均一に流体を流通させることができる。
【００１９】
上記いずれかの構成において、内筒１と中間筒２と外筒３との何れか一以上を構成する金属板をその表面側および／または裏面側に直角に折り返し曲折して、その曲折部に部分仕切板８，９を一体に形成することができる。このようにすることにより、部品点数を少なくし構造の簡単な流路長の長い熱交換器を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す熱交換器の一部破断斜視略図。
【図２】同熱交換器の水平断面における平面略図。
【図３】同熱交換器に用いられる中間筒２の製造工程を示す説明図。
【図４】同熱交換器に用いられる中間筒２の他の製造工程を示す説明図。
【図５】図４における金属板２ａを筒状に形成して、介装した熱交換器の水平断面における平面図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面略図。
【図７】本発明の熱交換器の部分仕切板の他の例を示す説明図。
【図８】同さらに部分仕切板の他の例を示す説明図。
【図９】本発明の他の熱交換器の説明図。
【図１０】本発明のさらに他の熱交換器の説明図。
【符号の説明】
１内筒
１ａ補助内筒
２中間筒
２ａ金属板
３外筒
４第１流路
５第２流路
６上蓋
７下蓋
８，９部分仕切板
１０上部開口
１１下部開口
１２，１３出入口パイプ
１４インナーフィン
１５第１流体
１６第２流体
１７完全仕切板

Claims

内筒（１）の外側に、夫々空間を空けて略相似形で且つ高さの等しい中間筒（２）と外筒（３）とが順に配置されて、内筒（１）と中間筒（２）との間に第１流路（４）が形成されると共に、中間筒（２）と外筒（３）との間に第２流路（５）が形成され、
その内筒（１）、中間筒（２）、外筒（３）の高さ方向両端が上蓋（６）および下蓋（７）で閉塞され、
前記第１流路（４）および第２流路（５）に、その周方向に互いに離間して複数の部分仕切板（８）（９）が、その流路の前記上蓋に近接した上部開口（１０）又は、下蓋に近接した下部開口（１１）を除いて、夫々の流路を閉塞するように高さ方向に配置され且つ、隣合う部分仕切板（８）（９）は交互に上部開口（１０）と下部開口（１１）とが千鳥に形成され、
前記第１流路（４）および第２流路（５）に夫々一対の出入口パイプ（１２）（１３）が連結される熱交換器。
請求項１において、
前記各部分仕切板（８）（９）間にインナーフィン（１４）が介装された熱交換器。
請求項２において、
前記インナーフィン（１４）は、前記上蓋（６）近傍および下蓋（７）近傍には配置されていない熱交換器。
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記内筒（１）と前記中間筒（２）と外筒（３）との何れか一以上は、それを構成する金属板がその表面側および／または裏面側に直角に折り返し曲折されて、その曲折部に前記部分仕切板（８）（９）を一体に形成した熱交換器。